دورة الروبوتات والبرمجة

أتقن الروبوتات والبرمجة من خلال بناء روبوتات متنقلة من الصفر. تعلم المتحكمات الدقيقة والحساسات والتحكم في المحركات وأنظمة الطاقة وتصحيح الأخطاء لتصميم وبرمجة واختبار روبوتات موثوقة لتطبيقات تقنية حقيقية.

معاينة الشهادة Elevify للشركات

ماذا ستتعلم:

توفر دورة الروبوتات والبرمجة مهارات عملية لتصميم وبناء وبرمجة روبوتات متنقلة صغيرة من البداية. ستختار المتحكمات الدقيقة وتوصيل المشغلات والحساسات وتحديد حجم البطاريات وتهيئة المحركات للحركة الموثوقة. تعلم كشف العوائق والتحكم بآلات الحالة وتقنيات التصحيح وطرق التحقق لتعمل روبوتاتك بأمان وكفاءة وتنبؤ في بيئات حقيقية.

كيف تدرس بشكل عملي دورة الروبوتات والبرمجة

كيف تتدرب عملياً دورة الروبوتات والبرمجة

لك إذا كنت شركة وتريد تدريب فريقك

في Elevify للشركات، يأتي الدورة مع تمارين وأمثلة من عملك نفسه وبالطريقة التي تحتاجها شركتك.

اضغط هنا

محتوى الدورة

6 فصول • 30 دروسمدة بين 4 و 360 ساعة (أنت تقرر)

الفصل 1عرض التفاصيل

تصميم ميكانيكي الروبوت المتحرك ومتطلباته الفيزيائية

الدرس 1 • التكبير للاستخدام في الفصل/المكتب: الأبعاد والوزن واختيار العجلات والارتفاع عن الأرض
يغطي هذا القسم اختيار حجم الروبوت والكتلة وقاعدة العجلات للمكاتب والممرات، بما في ذلك حدود الأثر الأرضي والوزن الآمن وقطر العجلة والارتفاع عن الأرض الذي يتجنب العوائق مع الحفاظ على الاستقرار والنقل السهل والتخزين.
الدرس 2 • تصميم الكاستر والتوازن: كاستر واحد مقابل استقرار العجلة الخلفية المزدوجة
يشرح هذا القسم كيفية تصميم دعم مستقر باستخدام الكاستر أو العجلات الخلفية المزدوجة، معالجة مخاطر الإمالة واهتزاز الكاستر وتوزيع الوزن والموضع حتى تتبع الروبوتات مباشرة وتدور بسلاسة وتحمي المكونات على متنها.
الدرس 3 • أنواع العجلات والجر واعتبارات الانزلاق للأرضيات الناعمة
يركز هذا القسم على اختيار العجلات للأرضيات الداخلية الناعمة، تغطية مواد الإطارات وأنماط المداس ومنطقة الاتصال، وكيف تؤثر الجر والمقاومة الدورانية والانزلاق على التسارع والكبح ودقة العد الذاتي وتتبع المسار.
الدرس 4 • أشكال الروبوت المتحرك الأساسية والتجارب (الدفع التفاضلي، الانزلاق، تكوينات الكاستر)
يقارن هذا القسم تخطيطات الروبوتات المتحركة الشائعة الداخلية، موضحًا كيف تؤثر تكوينات الدفع التفاضلي والتوجيه بالانزلاق والكاستر على القدرة على المناورة وتعقيد التحكم والتكلفة وملاءمتها لمشاريع التعلم في الفصل.
الدرس 5 • مواد الهيكل وخيارات التصنيع (أكريليك مقطوع بالليزر، أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد، خشب بالتو مقطوع بالليزر)
يستعرض هذا القسم المواد الشائعة للهيكل وطرق التصنيع، مقارنة بين الأكريليك المقطوع بالليزر، والبلاستيك المطبوع ثلاثي الأبعاد، وخشب البالتو المقطوع بالليزر من حيث الصلابة والمتانة والتكلفة وسهولة التعديل وملاءمتها لمشاريع الطلاب.

الفصل 2عرض التفاصيل

المشغلات والمحركات وأنظمة الطاقة

الدرس 1 • محركات التيار المستمر للروبوتات الصغيرة: المواصفات (الجهد، السرعة بدون حمل، عزم التعثر، سحب التيار) ومعايير الاختيار
يغطي هذا القسم كيفية قراءة بيانات المحركات التيار المستمر وتفسير الجهد والسرعة والعزم والتيار، واختيار المحركات التي تتناسب مع الحمل والتروس و قيود الطاقة لأداء حركي وتحكم موثوق في الروبوتات الصغيرة.
الدرس 2 • الربط الميكانيكي: تركيبات المحرك، التروس، أساسيات المشفرات ومتى تستخدمها
ستستعرض كيفية ربط المحركات بهيكل الروبوت ونظام الدفع، بما في ذلك التركيبات والوصلات والتروس، وكيف توفر المشفرات تغذية راجعة للسرعة والموضع في الروبوتات المتحركة والمفصلية.
الدرس 3 • مصادر الطاقة: كيمياء البطاريات (NiMH، Li-ion، LiPo)، السعة (mAh)، تنظيم الجهد، والتجارب
يشرح هذا القسم مصادر الطاقة الشائعة للروبوتات، مقارنة بين بطاريات NiMH وLi-ion وLiPo، والسعة وتصنيف C، وكيف تؤثر المنظمات وBMS وخيارات الأسلاك على السلامة ووقت التشغيل وثبات الجهد تحت الحمل.
الدرس 4 • ميزانية الطاقة: حساب وقت التشغيل من تيارات المحرك واللوحة، التيار الذروي مقابل المستمر، اعتبارات الفيوز والحماية
يعلم هذا القسم كيفية تقدير وقت تشغيل الروبوت من سحب التيار، وتمييز التيار الذروي عن المستمر، واختيار الفيوز والأسلاك والحماية التي تحافظ على المحركات والمتحكمات والبطاريات تعمل بأمان.
الدرس 5 • مشغلات المحرك وجسور H (L298N، TB6612FNG، DRV8833): الترتيب، حدود التيار، تبديد الحرارة
هنا ستتعلم كيفية عمل مشغلات المحركات التيار المستمر والجسور H الشائعة، وكيفية ترتيبها مع المتحكمات الدقيقة وخطوط الطاقة، وكيفية احترام حدود التيار والجهد والحرارية لتجنب السخونة الزائدة والضوضاء وفشل الجهاز.

الفصل 3عرض التفاصيل

الاستشعار لاكتشاف العوائق

الدرس 1 • حساسات القرب بالأشعة تحت الحمراء وحساسات الانعكاس: الاستخدام والمدى وحساسية الضوء المحيط
يشرح هذا القسم أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء للقرب والانعكاس للروبوتات. ستقارن بين الإخراج التناظري والرقمي، والمدى القابل للاستخدام، وتأثيرات الانعكاسية، وكيفية تأثير الضوء المحيط ولون السطح على القراءات، بالإضافة إلى تقنيات الوقاية والمعايرة.
الدرس 2 • أساسيات قياس الزمن اللازم للوصول والليدار قصير المدى لتحسين الأداء
ستتعلم أساسيات وحدات قياس الزمن اللازم للوصول وأجهزة الليدار قصيرة المدى. يغطي القسم مبادئ القياس، وواجهات بيانات I2C أو UART، ومجال الرؤية، ومعدلات التحديث، وكيفية تحسين هذه الحساسات للدقة مقارنة بأجهزة الاستشعار فوق الصوتية أو الأشعة تحت الحمراء البسيطة.
الدرس 3 • تركيب الحساسات ووضعها لتقليل الإيجابيات الخاطئة (الزوايا، الارتفاع)
يركز هذا القسم على التركيب الميكانيكي للحساسات على الروبوت. ستدرس ارتفاع التركيب، وزوايا الإمالة، والتباعد لتقليل الإيجابيات الخاطئة والنقاط العمياء، وتتعلم عن عزل الاهتزازات، والحماية، وتخطيط تغطية متعدد الحساسات.
الدرس 4 • حساسات فوق الصوتية (HC-SR04): مبدأ العمل، الأسلاك، المدى، النقاط العمياء، التوقيت وإشارات التشغيل/الصدى
هنا ستدرس حساسات HC-SR04 فوق الصوتية بالتفصيل. ستتعلم مبدأ توقيت الصدى، والأسلاك إلى المتحكمات الدقيقة، والمدى القابل للاستخدام والمناطق العمياء، وكيفية التعامل مع نبضات التشغيل، والمهل الزمنية، والتداخل بين وحدات متعددة.
الدرس 5 • تصفية وإزالة الارتداد لقراءات الحساسات: المتوسط، مرشح الوسيط، نافذة متحركة بسيطة
يغطي هذا القسم سبب ضجيج قراءات الحساسات الخام وكيفية تنظيفها. ستقارن بين المتوسطات، ومرشحات الوسيط، والنوافذ المتحركة، وتتعلم كيفية تهيئتها لتقليل الأخطاء، والارتداد، والارتفاعات العشوائية في بيانات مسافة الروبوت.

الفصل 4عرض التفاصيل

منصات المتحكمات الدقيقة ودمج الإلكترونيات

الدرس 1 • السلامة والحماية الأساسية: الديودات العكسية، إدارة حرارة متحركات المحرك، مكثفات الفصل
يقدم هذا القسم تقنيات الحماية الأساسية لإلكترونيات الروبوتات. يطبق المتعلمون الديودات العكسية، ويديرون حرارة متحركات المحركات، ويضيفون مكثفات الفصل، ويخططون للصمامات والأسلاك لمنع الضرر وتحسين الموثوقية.
الدرس 2 • معايير اختيار المتحكم الدقيق (Arduino Uno، Nano، ESP32): عدد المدخلات/المخرجات، قنوات PWM، مستويات الجهد، احتياجات المعالجة
يقارن هذا القسم بين Arduino Uno وNano وESP32 للروبوتات. يقيم المتعلمون عدد المدخلات/المخرجات، وقنوات PWM، وواجهات الاتصال، والذاكرة، وسرعة الساعة، وميزات الطاقة لمطابقة قدرات المتحكم مع متطلبات الروبوت.
الدرس 3 • لوحة الاختبار بدون لحام مقابل اللحام: إيجابيات/سلبيات وموصلات موثوقة للروبوتات الصغيرة
يقارن هذا القسم بين لوحة الاختبار بدون لحام واللحام لصنع نماذج الروبوتات. يفحص المتعلمون الموثوقية، وسهولة التعديل، وأداء الضجيج، ويختارون الموصلات والأسلاك المناسبة لتجميعات الروبوتات الصغيرة المتينة.
الدرس 4 • واجهة متحركات المحركات والحساسات والمصابيح LED/الجرسات: أنماط التوصيل الشائعة وتعيينات الدبابيس النموذجية
يغطي هذا القسم توصيل متحركات المحركات والحساسات والمصابيح LED/الجرسات إلى المتحكمات الدقيقة. يتبع المتعلمون أنماط الاتصال الشائعة، ويعينون الدبابيس منطقياً، ويوجهون الطاقة والأرض لتجنب الضجيج والتداخل في دوائر الروبوت.
الدرس 5 • GPIO، PWM، والمدخلات التناظرية: تعيين وظائف الروبوت إلى الدبابيس وإدارة المستويات (5V مقابل 3.3V)
يشرح هذا القسم GPIO وPWM والمدخلات التناظرية، موضحاً كيفية تعيين المحركات والحساسات والمؤشرات إلى الدبابيس. يتعامل المتعلمون أيضاً مع مستويات المنطق 5V و3.3V بأمان باستخدام تحويل المستويات والوصلات المرجعية السليمة.

الفصل 5عرض التفاصيل

البرمجة المضمنة ومنطق التحكم

الدرس 1 • تنفيذ مؤشرات حالة المصابيح LED/الجرسات وتقنيات الإشارة غير المسددة
يعلم هذا القسم كيفية استخدام المصابيح LED والجرسات كمؤشرات حالة الروبوت. ستصمم أنماط إشارات واضحة وتطبق وميضاً وصوتاً غير مسدد باستخدام توقيت قائم على millis.
الدرس 2 • روتينات تحكم المحركات: أمامي، خلفي، إيقاف، دوران في المكان باستخدام سرعات العجلات التفاضلية
يركز هذا القسم على تحكم المحركات لروبوتات الدفع التفاضلي. ستكتب رموزاً للحركة الأمامية والخلفية والإيقاف والدوران بتعديل سرعات العجلات والإتجاهات وتسلسلات الإقلاع والإيقاف الآمنة.
الدرس 3 • قراءة وتفسير نبضات حساس فوق الصوتي: استخدام pulseIn، التعامل مع المهل الزمنية وحساب المسافة
يغطي هذا القسم استشعار المسافات فوق الصوتية على Arduino. ستشغل النبضات، تقيس أوقات الصدى باستخدام pulseIn، تتعامل مع المهل الزمنية بأمان، وتحول بيانات التوقيت إلى قراءات مسافة مستقرة ومصفاة.
الدرس 4 • تصميم آلة الحالة للحالات السلوكية (خامل، حركة، كشف عائق، تجنب) والانتقالات
يشرح هذا القسم كيفية تصميم آلات الحالة المحدودة لسلوك الروبوت. ستحدد الحالات والانتقالات وشروط الحراسة، ثم تطبقها وتصححها في الكود لتحكم يمكن التنبؤ به واختباره.
الدرس 5 • أساسيات برمجة Arduino المتعلقة بالروبوتات: pinMode، digitalRead/digitalWrite، analogWrite (PWM)، التوقيت بـmillis مقابل delay
يراجع هذا القسم أساسيات برمجة Arduino المتعلقة بالروبوتات. ستهيئ الدبابيس، تقرأ المدخلات الرقمية، تشغل المخرجات، تولد PWM، وتستخدم توقيت millis لتجنب حظر الحلقة الرئيسية للتحكم.

الفصل 6عرض التفاصيل

الاختبار والتصحيح والتثبيت

الدرس 1 • تهيئة المعلمات: اختيار عتبة المسافة (مثل 10-30 سم)، تهيئة مدة الدوران، التعامل مع الحالات الحدية
يعلم هذا القسم كيفية تهيئة المعلمات الرئيسية للروبوت مثل عتبات المسافة ومدة الدوران. يصمم المتعلمون التجارب ويتعاملون مع الحالات الحدية ويوازنون الاستجابة والاستقرار والسلامة في البيئات الحقيقية.
الدرس 2 • الأدوات والتقنيات: التصحيح التسلسلي، تسجيل قيم الاستشعار، استخدام أساسيات المالتيميتر والنطاق التناظري
يعرف هذا القسم أدوات التصحيح الأساسية للروبوتات. يمارس المتعلمون الطباعة التسلسلية والتسجيل المنظم واستخدام المالتيميتر والنطاق التناظري الأساسي لتتبع الإشارات وتثبيت الطاقة وعزل مشكلات الأجهزة أو الكود.
الدرس 3 • منهجية الاختبار التدريجي: اختبارات المحرك على الطاولة، اختبارات الاستشعار على الطاولة، اختبارات السلوك المتكاملة وفحوصات السلامة
يشرح هذا القسم منهجية الاختبار التدريجي، بدءًا من فحوصات المحرك والاستشعار المعزولة ثم الانتقال إلى اختبارات السلوك المتكاملة وفحوصات السلامة، حتى تُكتشف الأعطال مبكرًا وتتصرف الروبوتات بشكل قابل للتنبؤ في البيئات الحقيقية.
الدرس 4 • أنماط الفشل الشائعة: المحرك لا يدور، قراءات استشعار كاذبة، انخفاض الطاقة — خطوات التشخيص والإصلاحات
يغطي هذا القسم أنماط الفشل النموذجية للروبوت مثل توقف المحركات وقراءات الاستشعار الكاذبة أو الصاخبة وانخفاض الطاقة. يتبع المتعلمون أشجار التشخيص المنظمة ويطبقون الإصلاحات العملية لاستعادة التشغيل المستقر والقابل للتنبؤ.
الدرس 5 • التوثيق والتكرار: قائمة تحقق للاختبارات القابلة للتكرار ورسوم أسلاك بسيطة للتسجيل
يركز هذا القسم على توثيق الاختبارات حتى تكون النتائج قابلة للتكرار. يبني المتعلمون قوائم تحقق موجزة ورسوم أسلاك وتسجيلات تكوين تسمح للآخرين بتكرار التجارب وتثبيت سلوك الروبوت باستمرار.

الشهادة

شهادتك الصالحة للتخرج

ماذا يقول طلابنا

آراء من درسوا معنا:

دروسكم مثالية. اشتريت الباقة السنوية، وأخيراً أصبح لدي الفرصة لمتابعة مواضيع متنوعة تهمني دون الحاجة لتغيير المنصة... أشكركم على كل ما تقومون به، لقد أوصيت بكم لأشخاص آخرين...